JP2009130550A - 変調信号レベル調整装置および変調信号レベル調整方法 - Google Patents

Abstract

【目的】マイクロホン等からの音声信号にトーンスケルチ等のエンコーダ出力信号を重畳する場合を含む無線通信システムにおいて、トーン信号を重畳しない場合に、音声信号に割り当てる周波数偏移を最大許容変調度にすることによって、Ｓ／Ｎを向上した変調信号レベル調整回路および方法を提供する。
【構成】エンコーダ出力のトーン信号レベルを検出し、その値に対応して音声信号の最大レベルを制御するリミッタの閾値を調整することによって、トーン信号を重畳しない場合に、音声信号レベルを、最大許容変調度をもたらすレベルに調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、変調信号レベル調整装置および方法に関し、特に、マイクロホン等の音声信号に各種のエンコード信号を重畳してＦＭ無線送信機に供給する場合に好適な変調信号レベル調整装置および変調信号レベル調整方法に関する。

無線通信システムでは、他のチャネルの通信に妨害を与えないように、各チャネルに割り当てた周波数帯域を逸脱しないように厳しく帯域制限規定を設けている。例えば、ＡＭ変調（振幅変調）では最大変調度として、またＦＭ変調では最大周波数偏移が、規定値を越えないようにしている。本発明はＦＭ変調に限定し、以下、ＦＭ変調を採用する陸上移動無線通信システムについて説明する。
ＦＭ変調方式を採用した陸上移動無線通信システムの受信機では、着信信号がない場合や極めて小さい場合は、受信機のスピーカから過大な雑音が発生するので、スケルチ機能が付加されるのが一般的である。

スケルチ方式には各種のものが存在するが、特定の周波数のトーン信号を音声に重畳して送信し、受信側では上記特定のトーン信号を検出するときにのみスピーカ回路をオンして受信復調信号をスピーカから出力するシグナリング方式が知られている。このトーン信号（シグナリング）方式によれば、トーン信号周波数を複数用意して使い分けることによって、同一チャネル周波数を、複数の当事者間で共用することが可能となる。なお、トーン信号が重畳されたときスケルチを解除する方法と逆に、トーン信号が重畳されていないときにスケルチを解除して音声をスピーカから出力する逆トーン方式も使用されている。
ところで、このようなトーン信号等を音声に重畳する場合（シグナリング）は、最大周波数偏移が規定値を逸脱しないように、トーン信号に割り当てる周波数偏移量の分、音声信号に割り当てる周波数偏移を小さく設定している。しかし、これらのトーン信号の重畳（シグナリング）は、必ずしも常時行われるものではなくユーザの選択によって使用しない場合も有り得る。
しかし、トーン信号を重畳しない場合にも、音声信号に対する周波数偏移が小さく設定された状態のままであると、受信・検波信号のＳ／Ｎがその分低下することになる。

図４は、そのような不具合を解消する手段を備えた従来の（特許文献１）変調回路の一例を示すブロック図である。この例に示す変調回路は、マイクロホン２１から入力された音声信号を、スプラッタフィルタ等を備えたマイクアンプ２２で所要レベルに増幅され、固定抵抗器２３、可変抵抗器２４を介して変調器として使用する電圧制御発振器２５に供給する。一方、スケルチ信号等に使用するトーン信号は、トーン回路２６において発生され、可変抵抗器２７を介して上記音声信号と合成されて電圧制御発振器（変調器）２５に供給されるが、トーン信号は、ＣＰＵ２８に接続されたエンコーダ２９おいてトーン信号周波数が設定され、設定された周波数のトーン信号を発生する。また、トーン信号を重畳しない場合は、上記抵抗器２３をバイパスする短絡スイッチ３０によって抵抗器２３による音声信号の減衰を無くすように構成している。

また、図５は他の従来例（特許文献２）を示すブロック図である。この例に示すＦＭ変調器は、マイク接続端子３１からマイク増幅部３２に入力された音声信号は、瞬時偏移制御（ＩＤＣ）部３３により振幅と周波数成分が制限され、変調部３４に入力される。変調部３４では、高周波発振部３５で発生した搬送波に、ＩＤＣ部３３から印加された音声信号とトーンスケルチ部３６で発生したトーン信号の合成信号（加算された信号）を変調信号としてＦＭ変調が施される。高周波増幅部３７は変調器３４から出力される被変調波（変調を受けた搬送波信号を被変調波と云い、音声信号等を変調信号と呼ぶ）を増幅しアンテナ接続端子３８から送信する。なお、トーン信号は可変抵抗器３９により、レベル調整が行われる。また、制御部４０は接続端子４１に接続されるコンピュータとの通信、受信部４２と高周波増幅部３７に対する送受信の切替、高周波発振部３５の周波数制御、各部の電子ボリウムの減衰量の制御、記憶装置４３への書込みと読出し、トーンスケルチ部３６の周波数制御と起動停止等の制御を行なうもので、後述するように２種類の周波数偏移を示す値が記憶されている。

図６は、上記図５に示した回路におけるトーンスケルチ部３６の送信に係る部分と変調部３４の加算回路を示したものである。トーンスケルチ部３６の送信に係る部分は、トーン信号発生器（発振器）５１と、その信号を分周して所要周波数のトーン信号を発生するプログラマブル分周器５２と、その分周比を指定する信号を入力する分周数入力端子５３と、分周したトーン信号の高調波成分を除去する低域フィルタ（ＬＰＦ）５４と、ＬＰＦ５４の出力信号（トーン信号）のオン・オフを行うトーン信号用アナログスイッチ５５と、トーン信号のレベル調整用の可変抵抗器５６と、変調信号のレベルを一定値に調整するバッファ増幅器５７と、その出力を変調回路等に出力する変調信号出力端子５８と、マイクロホン等からの音声信号を供給する音声信号入力端子５９と、その信号を二分岐して夫々の信号をオン・オフする二つの音声信号用アナログスイッチ６０、６１と、夫々のアナログスイッチ出力信号のレベルを調整する二つの音声信号のレベル調整用可変抵抗器６２、６３と上記アナログスイッチ５５と６０のオン・オフを制御する信号を供給するためのトーン信号制御信号入力端子６４と、更に、上記トーン信号制御信の倫理値を反転して上記第三のアナログスイッチ６１に供給するインバータ回路（論理反転器）６５と、を備えたものである。

この構成によれば、トーン送信制御信号入力端子６４から、トーン信号を重畳する場合にはオン信号を、トーン信号を重畳しない場合にはオフ信号を供給することによって、トーン信号を使用しない場合はアナログスイッチ５５と６０とをオフ（遮断）し、音声信号のみを変調信号として出力することができる。
そして、音声信号のみの場合は、アナログスイッチ６１のみがオン（導通）し、音声信号が可変抵抗器６３を介してバッファ増幅器５７に導かれ、トーン信号を重畳する場合は、アナログスイッチ５５と６０がオン（アナログスイッチ６１はオフ）し、音声信号は可変抵抗６２を介してバッファ増幅器５７に供給することによって、夫々の場合に適した音声信号レベルに切換えられて、変調器に供給されることになる。従って、トーン信号を重畳しないときは、許容される周波数偏移の最大レベルになるように音声信号レベルを大きく調整し、トーン信号を重畳する場合は音声信号のレベルを低減し、トーン信号と音声信号との合成信号レベルが許容される最大の周波数偏移を与える値になるように制御することができる。

このような構成の無線通信機では、無線通信機の製造過程において、コンピュータをコンピュータ接続端子４１に接続するとともに、アンテナ端子３８に所要の測定器を接続した状態で送信機を動作させ、音声信号のみの場合、トーン信号のみの場合、両者を混合した場合、夫々の状態において、送信信号の被変調波の周波数偏移が所要の値になるように、上述した電子制御可能な可変抵抗器５６、６２、６３の制御データを生成するとともに、記憶回路４３に記憶しておく。以後、無線機として動作する場合は、制御部４０によって、無線機の電源が投入されるたびに記憶装置４３に書き込まれた可変抵抗器の制御データ（減衰量データ）が読み出され、可変抵抗器（電子ボリウム）に設定されるようになっている。
例えば、周波数変調における各信号の周波数偏移配分の一例を示せば、最大周波数偏移が±５ＫＨｚの場合、標準変調は最大周波数偏移の７０％の±３．５ＫＨｚであり、トーンスケルチ部２６を内蔵していないときは、音声信号（１ＫＨｚ）による周波数偏移を±３．５ＫＨｚに設定するのに対して、トーンスケルチ部を内蔵している場合は、音声信号による周波数偏移を±３ＫＨｚ、トーン信号による周波数偏移を±０．５ＫＨｚに設定する。
又、チャネル割当によって決められる最大周波数偏移が±２．５ＫＨｚの場合の標準変調は±１．７５ＫＨｚで、トーンスケルチ部を内蔵していないときは、音声信号（１ＫＨｚ）による周波数偏移を±１．７５ＫＨｚに設定するのに対して、トーンスケルチ部を内蔵している場合は、音声信号（１ＫＨｚ）による周波数偏移を±１．４ＫＨｚ、トーン信号による周波数偏移を±０．３５ＫＨｚに設定する。尚、これらの周波数偏移は、日本電子機械工業会規格ＴＲ−０２７の試験方法に規定されている。
特開２００４−４０２２２公報 特開２００７−１８１１３７公報

しかしながら、上述した従来の変調信号レベル調整回路や方法では、以下のような不具合があった。即ち、特許文献１に記載された回路では、抵抗器をバイパスするスイッチを備えて、トーン信号を重畳する場合と、音声信号のみの場合とで音声信号レベルを切換えるものであるので、切換えレベルが一つのみであり、トーン信号に割り当てる周波数偏移（変調度）が複数存在する場合は、対応できないという欠点があった。
また、特許文献２では、複数のトーン信号に対応できるものではあるが、無線通信機の製造仮定において、無線通信機にコンピュータや測定器を接続し、実際に使用する複数のトーン信号を変調器に供給して、所定の周波数偏移になるようにトーン信号のレベルとコントロールして、その時の諸データをメモリに記憶する処理や作業が必要である。従って、トーン周波数が多数に及ぶ場合は、測定時間がかかる。また、チャンネルを切換える毎に、あるいはトーン信号を選択する毎に、メモリ回路から該当するデータを読み出して制御回路に供給する等の処理が伴い、トーンスケルチ等の起動に遅延を生じることも考えられる。また、予め、制御データを記憶しておくので、例えば、トーン発振器等のレベルが変動した場合は、適切なレベル制御ができない場合もあった。
本発明は、このような従来のトーン信号を音声等に重畳（シグナリング）する無線通信機における変調信号レベル調整回路の不具合を解消するためになされたものであって、トーン信号の種類が多数に及ぶ場合であっても、調整工数やメモリ容量が増大することなく、また万一、トーン発振器出力信号レベルが変動した場合であっても、適切な変調度（周波数偏移）に保つことが可能な変調信号レベル調整回路を提供することを目的としている。

本発明はかかる課題を解決するために、請求項１記載の変調信号レベル調整回路は、種類の異なる複数の低周波信号を選択し、夫々の信号レベルを調整して合成した信号が設定された最大周波数偏移を越えないようにする変調信号レベル調整回路において、上記複数の低周波信号を発生し又は入力する低周波信号供給手段と、この低周波信号供給手段から第一の信号を選択する第一信号選択手段と、選択した第一信号の最大値を制限するリミッタ手段と、上記低周波信号供給手段から第一信号と異なる第二の信号を選択する第二信号選択手段と、第二信号のレベルを検出する第二信号レベル検出手段と、検出した第二信号のレベルをメモリに記憶する第二信号レベル記憶手段と、第二信号として選択された低周波信号について予め設定した最大レベルを記憶した最大レベルデータ記憶手段と、上記検出した第二信号レベルを前記最大レベルから減算する減算手段と、この減算結果に基づいて前記リミッタ手段の最大値制限レベルを制御するリミッタ値制限手段と、リミッタ手段の出力信号と前記選択した第二信号とを合成する合成手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の変調信号レベル調整回路において、変調信号レベル調整回路がデジタル信号処理回路として構成されたものであり、上記低周波信号がアナログ信号である場合に、それをデジタル信号に変換して供給するアナログ・デジタル変換手段と、デジタル処理した信号をアナログ信号に変換して出力するデジタル・アナログ変換手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の変調信号レベル調整回路において、上記第一信号が、マイクロホンから供給される音声信号であり、第二信号が、ＣＴＣＳＳエンコード信号、ＣＤＣＳＳエンコード信号、ＬＴＲエンコード信号のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、変調信号レベル調整方法に関するもので、選択した種類の異なる複数の低周波信号のレベルを調整し、合成した信号が設定された最大周波数偏移を越えないようにする変調信号レベル調整方法において、発生し又は外部から供給する複数の低周波信号から第一の信号を選択する第一信号選択処理と、この選択した第一信号の最大値を制限するリミッタ処理と、上記発生し又は供給される低周波信号から第一信号と異なる第二の信号を選択する第二信号選択処理と、この第二信号のレベルを検出する第二信号レベル検出処理と、検出した第二信号のレベルをメモリに記憶する第二信号レベル記憶処理と、第二信号として選択された低周波信号について予め設定した最大レベルを記憶した最大レベル記憶手段から該当する低周波信号の最大レベルを読み出す処理と、この読み出した最大レベルから前記検出した第二信号レベルを減算する減算処理と、この減算結果に基づいて前記リミッタ処理における最大値制限レベルを制御するリミッタ値制限処理と、リミッタ処理の出力信号と前記選択した第二信号とを合成する合成処理と、を含むことを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の変調信号レベル調整方法において、上記第一の低周波信号が、マイクロホンから供給される音声信号であり、第二信号が、ＣＴＣＳＳエンコード信号、ＣＤＣＳＳエンコード信号、ＬＴＲエンコード信号のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする。

本発明は以上のように構成し、または処理手順を構築したので、夫々以下のような効果が得られる。即ち、請求項１記載の変調信号レベル調整回路は、複数の低周波信号発生手段から第一の信号を選択する手段と、この選択した第一信号の最大値を制限するリミッタ手段と、第一信号と異なる第二の信号を選択する手段と、その信号レベルを検出する第二信号レベル検出手段と、検出した第二信号のレベルをメモリに記憶する第二信号レベル記憶手段と、第二信号として選択される低周波信号の最大レベルを記憶した最大レベルデータ記憶手段と、測定した第二信号（データ）とその最大レベル（データ）との減算を行う減算手段と、この減算結果に基づいて上記リミッタ手段のリミッタレベル（最大値制限レベル）を制御するリミッタ値制限手段と、リミッタ手段の出力信号と上記選択した第二信号とを合成する手段と、を備えたものである。即ち、この発明は、複数のトーン信号から選択した信号のレベルを測定し、その測定した信号レベルと、そのトーン信号に割り当てるべき最大周波数偏移として予め設定したデータとの差を求め、その差に応じて、第一の低周波信号に対するリミットレベルを調整するものである。従って、トーン信号の全てに関して、無線通信機製造過程において実際の測定を行う必要が無く、メモリ容量の増加も軽減される。また、実際の無線機運用時に、選択したトーン信号のレベルを検出するので、万一、トーン信号レベルが変動した場合においても、その変動をリミッタレベルの調整によって吸収し、規定された最大周波数偏移の逸脱を防止する可能性が高くなる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の変調信号レベル調整回路に、更に、アナログ・デジタル変換手段と、デジタル・アナログ変換手段とを備えたので、本発明をＤＳＰ等のデジタル処理回路によって構成することが可能である。
請求項３記載の発明では、前記第一の低周波信号が、マイクロホンから供給される音声信号であり、前記第二信号が、ＣＴＣＳＳエンコード信号、ＣＤＣＳＳエンコード信号、ＬＴＲエンコード信号のうちの少なくとも一つを含むように構成したので、各種の陸上移動無線通信システムに使用されるＦＭ変調方式の無線通信機に本発明を使用することができる。
請求項４記載および請求項５記載の発明は、上述した請求項１又は請求項３記載の変調信号レベル調整回路を、処理手順として表した変調信号レベル調整方法の発明であるので、近年、デジタル化された無線通信機に備えたコンピュータやＤＳＰ等のデジタル処理回路を利用すれば、本発明の方法をプログラムやデータとして構築し、それらをメモリ装置に収納することによって、ソフトウエア手段によって本発明を実施することが可能となる。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。また既に説明したものと同一部分ならびに同一事項には同一符号、番号を付し、重複する説明は省略する。
図１は、本発明に係る変調信号のレベル調整回路の一実施例を示すブロック図である。この例に示す回路は、機能の全てをＤＳＰ（Digital Signal Processor）１によって実現した例である。

図１に示す変調信号レベル調整回路は、マイクロホン等から供給されたアナログ音声信号を入力端子（入力手段）ＩＮ２から供給を受け、このアナログ信号をアナログ・デジタル変換器Ａ／Ｄ３によってデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換した音声信号は、ＤＳＰ１によって実現された変調信号調整回路に供給する。ＤＳＰ１においては、以下のような処理機能ブロックとして構成されている。先ず、供給された上記音声信号の振幅レベルが、変調回路において、規定で定められた最大周波数レベルを越えないように音声信号の最大振幅を制限するリミッタ（処理機能）４と、この音声信号に後述するトーン信号を重畳する加算器（処理機能）５と、アナログ信号のトーンスケルチＣＴＣＳＳ（Continuous one Coded Squelch System）用のトーン信号を発生するＣＴＣＳＳエンコーダ６と、デジタル方式のＣＤＣＳＳ（Continuous Digital Coded Squelch System、又は、Digital Coded Squelch System：ＤＣＳＳ）方式のデジタルコードを発生するＣＤＣＳＳエンコーダ７と、ＬＴＲ（Logic Trunked Radio）方式の制御用データシグナルを発生するＬＴＲエンコーダ８と、これら三つのエンコーダのうちから一つを選択するエンコーダ出力選択スイッチ９と、選択した信号のレベルを検出する信号レベル検出器（処理手段）１０と、検出した信号のレベル（Ｌ）を記憶する信号レベル記憶メモリ１１と、夫々の信号に対して設定されている基準変調値（Ｓ）を記憶した標準変調値メモリ１２と、この標準変調値メモリ１２に記憶した基準変調値Ｓと上記測定した測定値Ｌとの減算を行う減算器（処理手段）１３と、この減算処理結果を、上記リミッタ（処理機能）４におけるリミッタレベル調整部に供給する手段と、選択したトーン信号を上記加算器５に供給する手段と、上記ＤＳＰ１の加算器（処理手段）５から出力された音声信号とトーン信号とが重畳された変調信号をデジタル信号からアナログ信号に変換するデジタル・アナログ変換器（Ｄ／Ａ）１４と、このアナログ信号を所要のブロックに供給する変調信号出力端子（ＯＵＴ）１５と、上記ＤＳＰ１に動作タイミング等の制御用クロック信号（Ｆｓ）を供給するクロック供給端子１６と、所要の信号の授受を行うための入出力端子（Ｉ／Ｏ）１７を備えている。

ここで、ＣＴＣＳＳとは、音声帯域（３００Ｈｚ〜約３ＫＨｚ）以下の低周波信号（トーン信号）を、マイクロホン等から供給する音声信号に重畳して送信し、特定のトーン信号を受信した場合にのみスケルチを開いてスピーカ等から受信音声を出力するもので、例えば、トーン信号としては、６７．０Ｈｚ、６９．３Ｈｚ、７１．９Ｈｚ、７４．４Ｈｚ、・・・・、２５４．１Ｈｚ等のトーン信号が設定されている。なお、マイクロホン等からの音声信号における、トーン信号を重畳する低周波領域（３００Ｈｚ以下）の周波数成分は十分に低減されて、トーン信号重畳に障害にならないように処理されている。
ユーザは必要に応じて、無線通信機の制御部を操作して、所定の周波数を選択して使用する。例えば、アマチュア無線システムにおいて国内のレピータにアクセスする場合には、８８．５Ｈｚのトーンを重畳する必要がある。アマチュア無線用通信機には、各種のトーン信号周波数を選択して発生する機能を備えたものが多く、後述するＣＤＣＳＳやＬＴＲ用信号等を必要に応じて切換えて使用できるようになっている。

ＣＤＣＳＳとは、アナログのトーン信号に代わり、デジタル信号をスケルチに使用するもので、トーンスケルチと同様に、音声帯域以下の低い周波数帯域を利用し、直接ＦＭ変調によりビットデータ送信を行う場合が一般的である。ＣＤＣＳＳ信号は例えば、１２ビットの識別情報（ＤＣＳコード）に誤り訂正符号などを付加した２３ビットで構成し、１３４．３ｂｉｔ／ｓｅｃのＮＲＺ（Non-Return-Zero）フォーマットで搬送波を直接ＦＭ変調する方式がある。
また、ＬＴＲは、トランクド方式を無線通信に適用したもので、無線中継制ルート等を制御するシグナルを低周波領域に重畳して送信するものである。

図２は、上述した図１の機能ブロックにおける制御の例を示すフローチャートである。この例では、先ず、処理がスタートし、エンコーダ出力選択スイッチ９によって必要なエンコーダが選択され、選択されたエンコーダからの出力信号レベルを、トーン信号レベル検出処理手段１０によって測定するとともに（Ｓ１）、測定した結果を、信号レベル記憶メモリ１１に検出値（測定値：変数）Ｌとして格納する（Ｓ２）。
次に、標準変調値メモリ１２から、夫々のエンコーダ出力信号に対応して予め設定し記憶されている標準変調値Ｓを読み出す。この標準変調値とは、例えば、ＣＴＣＳＳ方式の場合であって、最大周波数偏移が±５ＫＨｚ、標準変調が最大周波数偏移の７０％、ＣＴＣＳＳ（トーン信号）に割り当てる変調度（周波数偏移）が１５％である場合は、変調器に供給する変調信号レベルである上記標準変調値Ｓは±３．５ＫＨｚの周波数偏移を与える信号レベルである。また、ＣＴＣＳＳ信号に割り当てる周波数偏移は±０．７５ＫＨｚとなるので、エンコーダ出力レベルは周波数偏移±０．７５ＫＨｚをもたらす信号レベルＬとなる。エンコーダ６乃至８の出力信号レベルは、これらの予め設定された規格に基づいて正確に設定されているものとするが、本実施例のように、実際の信号レベル検出を行う場合は、若干のレベル変動があっても構わない。
このようにして測定された６乃至８のうちから選択されたエンコーダの出力信号レベルＬは、減算器１３において、上述した標準変調値Ｓから減算処理が行われ（Ｓ２）、その結果がリミッタ４に供給され、マイクロホン等からの音声信号に施す最大レベル制限の閾値を制御する。つまり、トーン信号を重畳しない場合は、最大周波数偏移±５ＫＨｚ、標準周波数偏移を±３．５ＫＨｚとしてリミッタ制限処理を行うが、トーン信号等を重畳する場合は、その分を加味して（減少させて）おく必要があるので、測定したエンコーダ出力信号に割り当てる分、リミッタレベルを小さくしておく。従って、上記の例では、０．７５ＫＨｚに該当する分、小さいレベルでリミッタ制限するようにリミッタの閾値を設定しておき、マイクロホン等からの音声信号は、この閾値と比較され（Ｓ３）、閾値より大きい場合は（Ｓ３、Ｙｅｓ）その値が閾値に書き換えられて（Ｓ４）、加算器５に出力され、閾値より小さい場合は（Ｓ３、Ｎｏ）、そのままの値が加算器５に出力される。

このように調整された音声信号は、加算器５においてエンコーダから出力されたトーン（シグナリング）信号等と加算され（Ｓ５）、Ｄ／Ａ１４によりアナログ信号に変換後、出力端子１５を介して、図示を省略した変調器に供給される。なお、デジタル信号処理においては、信号のレベルもデジタルデータとして（表現）出力されるので、そのデータを読み取って信号レベルＬとして記憶することになるが、もし、デジタル信号のパルス信号レベルによって変調度を変える場合や、パルス幅、パルス数等によってレベルを表現する場合は、夫々に対応して、レベル検出を行うことになる。

以上の説明において、音声信号とトーン信号（シグナリング）とに割り当てる周波数偏移（変調度）についてはＣＴＣＳＳの場合を例示したが、ＣＤＣＳＳ、ＬＴＲにおいても夫々の周波数偏移の割り当て率は異なるが、処理手順は同様である。
即ち、デジタルコードスケルチシステム（ＤＣＳＳ又はＣＤＣＳＳ）においては、ユーザが図示を省略した制御手段を介して、シグナリングとしてＣＤＣＳＳ方式を選択すると、ＤＳＰ１はＣＤＣＳＳエンコーダ７から所定のデータを出力する。図１に示すブロック構成における処理手順は、上述した処理とほぼ同じであるが、ＣＤＣＳＳにおいて、最大周波数偏移が±５ＫＨｚ、標準変調が最大周波数偏移の７０％、ＣＤＣＳＳの変調度が最大周波数偏移の１０％と規定されている場合は、変調信号に対する標準レベルは±３．５ＫＨｚの周波数偏移を与える信号レベルとするが、ＣＤＣＳＳ信号レベルは±０．５ＫＨｚの周波数偏移を与える信号レベルとなる。ＣＤＣＳＳエンコーダ７から出力される信号レベルは、この値になるように設定されているので、信号レベル検出器１０においては、±０．５ＫＨｚの周波数偏移を与えるレベルＬが検出されることになり、この信号レベルＬが減算器１３において標準変調値Ｓから減算され、その結果がリミッタ４に供給される。この例では、ＣＤＣＳＳ信号への割り当てが０．５ＫＨｚと小さいので、音声信号に対する周波数偏移の減少は小さく、音声に対するＳ／Ｎ劣化は小さくなる。

また、トランクドシステム（ＬＴＲ）においては、ユーザが図示を省略した制御手段を介して、シグナリングとしてＬＴＲエンコーダ８を選択すると、ＤＳＰ１はＬＴＲエンコーダ８から出力される信号レベルを検出する。ＬＴＲ方式の一例として、最大周波数偏移が±５ＫＨｚ、標準変調が最大周波数偏移の７０％、ＬＴＲの周波数偏移が１ＫＨｚと規定されている場合は、変調信号に対する標準レベルは±３．５ＫＨｚの周波数偏移を与える信号レベルとし、ＬＴＲ信号のレベルは±１ＫＨｚの周波数偏移を与えるレベルとなる。ＬＴＲエンコーダ８から出力される信号レベルは、この値になるように設定されているので、信号レベル検出器１０においては、±１ＫＨｚの周波数偏移を与えるレベルＬが検出されることになり、この信号レベルＬが減算器１３において標準変調値Ｓから減算され、その結果がリミッタ４に供給される。
また、ユーザがシグナリングを使用しない選択をした場合は、ＤＳＰ１は、各エンコーダから出力される信号を無効にし、レベル検出器１０や加算器５への供給を遮断する。そうすると、レベル検出器１０における信号検出レベルはゼロとなるので、リミッタ４の制限レベルの低減は無く、規定された最大の周波数偏移になるようにリミッタ制御され、加算器５においてトーン信号が重畳されない。従って、トーン信号が重畳されない場合には、許容される最大の周波数偏移（変調度）をもたらすレベルの音声信号が変調器等に出力されるので、音声信号のＳ／Ｎが劣化が低減される。

図２に示した処理フローの例は信号レベル検出処理を中心に表したが、以上説明した実施例における具体的な処理を含めると、図３に示すフローチャートとして表すことも可能である。即ち、この例では、エンコーダが選択されると（Ｓ１０）、その出力レベルを検出し（Ｓ１１）、検出した信号レベルＬを、信号無しの場合を含めて信号検出メモリ１１に格納する（Ｓ１２）。ＤＳＰ１には、内蔵するエンコーダのトーン信号（シグナリング）について、採用されるシステムにおいて割り当てられる周波数偏移（トーン信号に割り当てられる変調度）に関するデータ（標準変調値Ｓ）が図示を省略したメモリに記憶されており、上記処理Ｓ１０においてエンコーダが選択されると、ＤＳＰ１は選択されたエンコーダに対応した標準変調値Ｓをワーキングメモリである標準変調値メモリ１２に格納する（Ｓ１３）。次に、検出したエンコーダ出力信号レベルＬを標準変調値メモリに格納した値Ｓから減算し（Ｓ１４）、その結果に基づいてリミッタ４におけるリミッタ制御レベルの閾値を調整する（Ｓ１５）。このようにリミッタレベル調整が完了すると、マイクロホン等の音声信号をデジタル変換した上で、リミッタ４に供給し、設定した閾値を越える部分の信号レベルをリミット値に制限する処理を施した後（Ｓ１６）、加算器５において、リミッタ出力信号にエンコーダ出力信号を加算（合成）し（Ｓ１７）、ＤＳＰ１から出力する。出力された信号はＤ／Ａ１４によって再びアナログ信号に変換後、出力端子１５を介して、図示を省略した変調回路等に供給する。

以上説明した実施例では、マイクロホン等からの音声信号を、選択手段を介することなく第一の信号とし、エンコーダ出力を第二の信号として、二つの信号を重畳する場合を説明したが、本発明は、この例に限らず、第一の信号と第二の信号を、夫々選択手段を介して任意に組み合わせて選択するものや、更に、第三の信号を選択的に重畳する場合にも適用可能である。
即ち、本発明の基本的な考え方は、種類の異なる複数の低周波信号を選択し、夫々の信号レベルを調整して合成した信号が、設定された最大周波数偏移を越えないように調整する変調信号レベル調整回路に関するものであり、複数の低周波信号を発生する手段、あるいは外部から低周波信号を供給する手段と、供給された低周波信号供給手段から第一の信号を選択し（実施例では、音声信号）、選択した第一信号の最大値を制限するリミッタ手段を備え、選択した第二の信号レベル（Ｌ）を検出し、第二信号として選択した信号の最大レベル値（既知：Ｓ）との減算を行い、この減算結果に基づいて上記リミッタの最大値制限レベルを制御するとともに、リミッタ出力信号と第二信号とを合成するように構成し、又は、そのように処理するものである。従って、この考え方に基づいて、第三以上の信号を重畳する場合にも、夫々に割り当てるべき変調度データを供給し、夫々の信号の有無、および、レベルに対応して、音声信号等の第一の信号に割り当てる変調度（信号レベル）を増減すればよい。

本発明では、以上の実施例の他、種々変形が可能である。例えば、多チャネル無線機において、ユーザが複数のチャネル毎に予め使用するエンコーダやシグナリング方式を設定し、それらのデータを所要メモリに登録（記憶）しておき、チャネルを選択したとき、該当するデータを自動的に読み出して、上述したように音声信号と使用するトーン信号に対する変調度を自動的に割り当てる制御を行うように構成し、又は制御することもできる。
また、上述した実施例では、エンコーダ出力信号のレベルを検出（測定）したので、エンコーダ出力レベルが変動した場合も対応可能であるが、例えば、エンコーダ出力信号レベルがある程度の正確さで供給し得る場合は、そのレベルを測定することなく、必要なレベル信号に（デジタル的、あるいはアナログ的に）調整した上で加算器に供給するとともに、選択したトーン信号に割り当てるべき周波数偏移（変調度）データを取得し、その分、音声信号に対するリミッタレベルを調整する処理を行うものであっても、同様の効果が得られるであろう。また、エンコーダ出力信号レベルを検出（測定）する場合であっても、常時測定する代わりにエンコーダを選択したときにのみ測定し、同様の状態で継続使用する場合はレベル測定を省略することによって、処理速度を早くすることが出来るであろう。

なお、音声信号やトーン信号をアナログ信号として制御する場合、エンコーダ出力のレベル検出を行うとともに、同時に、ＡＧＣ回路によって信号レベルが所望レベルになるように制御することも可能であろう。また実施例において、ＤＳＰによりデジタル処理した部分の全部又は一部を、ハードウエア構成により実現してもよいことは云うまでもない。
また、ＤＳＰ１に、内蔵するエンコーダ、あるいは図示を省略した信号発生器、又は入出力端子（Ｉ／Ｏ）１７から供給される可能性のあるトーン信号（シグナリング）について、上述したように、夫々が採用されるシステムにおいて割り当てられる周波数偏移（トーン信号に割り当てられる変調度）に関するデータを記憶しておき、それらのうちのいずれかが選択されると該当するデータを読み出して、音声信号と使用するトーン信号に対する変調度を自動的に割り当てる制御を行うように構成し、又は制御することも可能である。
更に、本発明においてはアナログ信号に限らず、あらゆる変調信号、および各種のシグナリングの組み合わせに適用可能である。
また更に、本発明の変調信号レベル調整方法をコンピュータが制御可能なＯＳに基づいてプログラミングすれば、そのＯＳを備えたコンピュータによって同じ処理方法により制御することができる。また、それらのプログラムをコンピュータが読み取り可能な形式で記録媒体に記録することにより、この記録媒体を持ち運ぶことにより何処でもプログラムを稼動することができる。なお、プログラムを格納する記録媒体としては半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリカード等）、光媒体（例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ等）、磁気媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。

本発明の変調信号レベル調整回路の一実施例を示すブロック図。 本発明の変調信号レベル調整回路の制御例を示すフローチャート。 本発明の変調信号レベル調整回路の他の制御例を示すフローチャート。 従来の変調信号レベル調整回路の一例を示すブロック図。 従来の変調信号レベル調整回路の他の例を示すブロック図。 従来の変調信号レベル調整回路の他の例を示すブロック図。

符号の説明

１ ＤＳＰ、２ 入出力端子（入力手段）、３ Ａ／Ｄ、４ リミッタ、５ 加算器、６ ＣＴＣＳＳエンコーダ、７ ＣＤＣＳＳエンコーダ、８ ＬＴＲエンコーダ、９ エンコーダ出力選択スイッチ、１０ レベル検出器、１１ 信号レベル記憶メモリ、１２ 標準変調メモリ、１３ 減算器、１４ Ｄ／Ａ、１５ 変調信号出力端子、１６ クロック供給端子、１７ 入出力端子（Ｉ／Ｏ）、Ｌ エンコーダの出力信号レベル、Ｓ 標準変調度

Claims (5)

1. 種類の異なる複数の低周波信号を選択し、夫々の信号レベルを調整して合成した信号が、設定された最大周波数偏移を越えないようにする変調信号レベル調整回路において、前記複数の低周波信号を発生し又は入力する低周波信号供給手段と、該低周波信号供給手段から第一の信号を選択する第一信号選択手段と、該選択した第一信号の最大値を制限するリミッタ手段と、前記低周波信号供給手段から第一信号と異なる第二の信号を選択する第二信号選択手段と、該第二信号のレベルを検出する第二信号レベル検出手段と、検出した第二信号のレベルをメモリに記憶する第二信号レベル記憶手段と、前記第二信号として選択された低周波信号について予め設定した最大レベルを記憶した最大レベルデータ記憶手段と、前記検出した第二信号レベルを前記最大レベルから減算する減算手段と、該減算結果に基づいて前記リミッタ手段の最大値制限レベルを制御するリミッタ値制限手段と、該リミッタ手段の出力信号と前記選択した第二信号とを合成する合成手段と、を備えたことを特徴とする変調信号レベル調整回路。
2. 請求項１記載の変調信号レベル調整回路がデジタル信号処理回路として構成されたものであり、前記低周波信号がアナログ信号である場合に、それをデジタル信号に変換して供給するアナログ・デジタル変換手段と、デジタル処理した信号をアナログ信号に変換して出力するデジタル・アナログ変換手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の変調信号レベル調整回路。
3. 前記第一信号が、マイクロホンから供給される音声信号であり、前記第二信号が、ＣＴＣＳＳエンコード信号、ＣＤＣＳＳエンコード信号、ＬＴＲエンコード信号のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の変調信号レベル調整回路。
4. 選択した種類の異なる複数の低周波信号のレベルを調整し、合成した信号が設定された最大周波数偏移を越えないようにする変調信号レベル調整方法において、
   発生し又は外部から供給する複数の低周波信号から第一の信号を選択する第一信号選択処理と、該選択した第一信号の最大値を制限するリミッタ処理と、前記発生し又は供給される低周波信号から第一信号と異なる第二の信号を選択する第二信号選択処理と、該第二信号のレベルを検出する第二信号レベル検出処理と、検出した第二信号のレベルをメモリに記憶する第二信号レベル記憶処理と、前記第二信号として選択された低周波信号について予め設定した最大レベルを記憶した最大レベル記憶手段から該当する低周波信号の最大レベルを読み出す処理と、この読み出した最大レベルから前記検出した第二信号レベルを減算する減算処理と、該減算結果に基づいて前記リミッタ処理における最大値制限レベルを制御するリミッタ値制限処理と、該リミッタ処理の出力信号と前記選択した第二信号とを合成する合成処理と、を含むことを特徴とする変調信号レベル調整方法。
5. 前記第一の低周波信号が、マイクロホンから供給される音声信号であり、前記第二信号が、ＣＴＣＳＳエンコード信号、ＣＤＣＳＳエンコード信号、ＬＴＲエンコード信号のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項４記載の変調信号レベル調整方法。

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